一种带有温度保护单元的LED驱动电路的制作方法

一种带有温度保护单元的led驱动电路
技术领域
1.本发明涉及飞机led灯具，特别地是，一种带有温度保护单元的led驱动电路。


背景技术：

2.目前，大功率led灯具在飞机上应用广泛。对于大功率led灯具而言，散热是十分重要的。若散热设计做的不好，将会使led灯珠的温度上升，导致发光亮度减弱，使用寿命缩短，影响灯具性能和使用寿命。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有技术中的技术问题，而提供一种新型的带有温度保护单元的led驱动电路。
4.为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种带有温度保护单元的led驱动电路，所述带有温度保护单元的led驱动电路由温度保护单元及led恒流驱动电路组成。
5.作为一种带有温度保护单元的led驱动电路的优选方案，27vdc端分别接电容c3第一端、电容c4第一端、二极管d2负端及三端稳压器u1的vi端；gnd端分别接电容c3第二端、电容c4第二端、电容c5第二端、电容c6第二端及三端稳压器u1的gnd端；12vdc端分别接电容c5第一端、电容c6第一端及三端稳压器u1的vo端；12vdc端接热敏电阻rt第一端；热敏电阻rt第二端分别接电阻r4第一端及电阻r5第一端；电阻r4第二端接gnd端；电阻r5第二端接运算放大器u2b的反相输入端；vc端接电阻r6第一端；电阻r6第二端分别接电阻r7第一端及运算放大器u2b的同相输入端，电阻r7第二端分别接运算放大器u2b的输出端及电阻r10第一端；运算放大器u2b的电源负端接gnd端；运算放大器u2b的电源正端分别接电容c7第一端及12vdc端；电容c7第二端接gnd端；电阻r10第二端分别接电阻r11第一端及mos管q3的g极；电阻r11第二端接gnd端；mos管的s极接gnd端；mos管的d极接电阻r16第一端；电阻r16第二端分别接电阻r15第一端及运算放大器u2a的同相输入端；电阻r15第二端分别接与vc、电阻r13第一端、电阻r12第一端及基准电压源u4的负端；电阻r13第二端分别接基准电压源u4的调整端及电阻r14第一端；gnd端分别接电阻r14第二端、基准电压源u4的正端及电容c9第二端；12vdc端分别接电容c9第一端及电阻r12第二端；运算放大器u2a的反相输入端接运算放大器u2a的输出端。
6.作为一种带有温度保护单元的led驱动电路的优选方案，27vdc端分别接电容c10第一端、电容c11第一端、电阻r20第一端、电阻r21第一端及集成电路u5的vin端；gnd端分别接电容c10第二端及电容c11第二端；电阻r20第二端接集成电路u5的ron端；电阻r21第二端分别接电阻r22第一端及集成电路u5的en端；gnd端分别接电阻r22第二端、集成电路u5的gnd端及ep端、电容c12第一端；电容c12第二端接集成电路u5的ss端；集成电路u5的fb端分别接电阻r23第一端、电阻r25第一端、电阻r24第一端及电容c15第一端；集成电路u5的vout端分别接电容c13第一端、电容c14第一端及共模电感lx1的引脚1，电阻r23第二端接二极管d3负端；二极管d3正端接运算放大器u2a输出端；gnd端接电阻r25第二端；电阻r24第二端分
别接电容c15第二端、电阻rs第一端及共模电感lx1的引脚2；gnd端接电阻rs第二端；gnd端分别接电容c13第二端及电容c14第二端；共模电感lx1的引脚4接led串正极；共模电感lx1的引脚3接led串负极。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：温度调节电路利用运算放大器搭建迟滞比较器，实现温度调节功能。本电路结构简练，调整灵活，可适当更改电路参数，满足不同温度控制，led驱动电流的要求。
附图说明
8.图1为本发明一实施例的结构示意图。
9.图2为本发明一实施例中led恒流驱动电路图。
具体实施方式
10.下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
11.请参见图1，图中所示的是温度保护单元。27vdc端分别接电容c3第一端、电容c4第一端、二极管d2负端及三端稳压器u1的vi端。gnd端分别接电容c3第二端、电容c4第二端、电容c5第二端、电容c6第二端及三端稳压器u1的gnd端。12vdc端分别接电容c5第一端、电容c6第一端及三端稳压器u1的vo端。12vdc端接热敏电阻rt第一端。热敏电阻rt第二端分别接电阻r4第一端及电阻r5第一端。电阻r4第二端接gnd端。电阻r5第二端接运算放大器u2b的反相输入端。vc端接电阻r6第一端。电阻r6第二端分别接电阻r7第一端及运算放大器u2b的同相输入端，电阻r7第二端分别接运算放大器u2b的输出端及电阻r10第一端。运算放大器u2b的电源负端接gnd端。运算放大器u2b的电源正端分别接电容c7第一端及12vdc端。电容c7第二端接gnd端。电阻r10第二端分别接电阻r11第一端及mos管q3的g极。电阻r11第二端接gnd端。mos管的s极接gnd端。mos管的d极接电阻r16第一端。电阻r16第二端分别接电阻r15第一端及运算放大器u2a的同相输入端。电阻r15第二端分别接与vc、电阻r13第一端、电阻r12第一端及基准电压源u4的负端。电阻r13第二端分别接基准电压源u4的调整端及电阻r14第一端。gnd端分别接电阻r14第二端、基准电压源u4的正端及电容c9第二端。12vdc端分别接电容c9第一端及电阻r12第二端。运算放大器u2a的反相输入端接运算放大器u2a的输出端。
12.请参见图2，图中所示的是led恒流驱动电路。27vdc端分别接电容c10第一端、电容c11第一端、电阻r20第一端、电阻r21第一端及集成电路u5的vin端。gnd端分别接电容c10第二端及电容c11第二端。电阻r20第二端接集成电路u5的ron端。电阻r21第二端分别接电阻r22第一端及集成电路u5的en端。gnd端分别接电阻r22第二端、集成电路u5的gnd端及ep端、电容c12第一端。电容c12第二端接集成电路u5的ss端。集成电路u5的fb端分别接电阻r23第一端、电阻r25第一端、电阻r24第一端及电容c15第一端。集成电路u5的vout端分别接电容c13第一端、电容c14第一端及共模电感lx1的引脚1，电阻r23第二端接二极管d3负端。二极管d3正端接运算放大器u2a输出端。gnd端接电阻r25第二端。电阻r24第二端分别接电容c15第二端、电阻rs第一端及共模电感lx1的引脚2。gnd端接电阻rs第二端。gnd端分别接电容
c13第二端及电容c14第二端。共模电感lx1的引脚4接led串正极。共模电感lx1的引脚3接led串负极。
13.恒流驱动电路中集成电路u5型号为lm14203h，是一种内置电感恒压芯片。其内部功能框图如图3所示。芯片fb端采样电压反馈给芯片，芯片控制内部mos管的占空比，实时调整输出电压值，最终达到恒压输出。芯片输出电压与fb脚外置的电阻关系如下：
14.r
fbt
/r
fbb
＝(vo/0.8v)-1
15.27vdc给温度保护单元及led恒流驱动电路供电。热敏电阻rt焊接在温度检测区域。当温度升至t2以上时，温度保护电路输出电压为vc，led恒流驱动电路输出电流减小到i，led输出电流降低，灯具发热减少，温度下降，温度降至t1以下，温度保护单元输出电压为vadj，led恒流驱动电路输出电流升至io。
16.温度保护电路的核心器件为运算放大器以及热敏电阻。热敏电阻检测温度，根据温度提供不同的阻值给运算放大器搭建的迟滞比较器的反相输入端，通过运算放大器的比较计算，实现对mos管q3的通断控制，从而输出不同的电压值，该电压值经过运算放大器组成的电压跟随器，提供给led恒流驱动电路，实现不同电流输出的控制。
17.温度保护电路输出状态控制表如下所示：
[0018][0019]
其中：t1,t2为设置的温度点，t1＜t2，vt为温度为t时刻，电阻r4与热敏电阻rt的分压值。rt为热敏电阻在温度t对应的电阻值。
[0020][0021][0022][0023][0024][0025]
正常点亮时led串电流为：
[0026][0027]
温度保护状态时led串电流为：
[0028][0029]
而以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的锁定。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种带有温度保护单元的led驱动电路，其特征在于，所述带有温度保护单元的led驱动电路由温度保护单元及led恒流驱动电路组成。2.根据权利要求1所述的一种带有温度保护单元的led驱动电路，其特征在于，27vdc端分别接电容c3第一端、电容c4第一端、二极管d2负端及三端稳压器u1的vi端；gnd端分别接电容c3第二端、电容c4第二端、电容c5第二端、电容c6第二端及三端稳压器u1的gnd端；12vdc端分别接电容c5第一端、电容c6第一端及三端稳压器u1的vo端；12vdc端接热敏电阻rt第一端；热敏电阻rt第二端分别接电阻r4第一端及电阻r5第一端；电阻r4第二端接gnd端；电阻r5第二端接运算放大器u2b的反相输入端；vc端接电阻r6第一端；电阻r6第二端分别接电阻r7第一端及运算放大器u2b的同相输入端，电阻r7第二端分别接运算放大器u2b的输出端及电阻r10第一端；运算放大器u2b的电源负端接gnd端；运算放大器u2b的电源正端分别接电容c7第一端及12vdc端；电容c7第二端接gnd端；电阻r10第二端分别接电阻r11第一端及mos管q3的g极；电阻r11第二端接gnd端；mos管的s极接gnd端；mos管的d极接电阻r16第一端；电阻r16第二端分别接电阻r15第一端及运算放大器u2a的同相输入端；电阻r15第二端分别接与vc、电阻r13第一端、电阻r12第一端及基准电压源u4的负端；电阻r13第二端分别接基准电压源u4的调整端及电阻r14第一端；gnd端分别接电阻r14第二端、基准电压源u4的正端及电容c9第二端；12vdc端分别接电容c9第一端及电阻r12第二端；运算放大器u2a的反相输入端接运算放大器u2a的输出端。3.根据权利要求2所述的一种带有温度保护单元的led驱动电路，其特征在于，27vdc端分别接电容c10第一端、电容c11第一端、电阻r20第一端、电阻r21第一端及集成电路u5的vin端；gnd端分别接电容c10第二端及电容c11第二端；电阻r20第二端接集成电路u5的ron端；电阻r21第二端分别接电阻r22第一端及集成电路u5的en端；gnd端分别接电阻r22第二端、集成电路u5的gnd端及ep端、电容c12第一端；电容c12第二端接集成电路u5的ss端；集成电路u5的fb端分别接电阻r23第一端、电阻r25第一端、电阻r24第一端及电容c15第一端；集成电路u5的vout端分别接电容c13第一端、电容c14第一端及共模电感lx1的引脚1，电阻r23第二端接二极管d3负端；二极管d3正端接运算放大器u2a输出端；gnd端接电阻r25第二端；电阻r24第二端分别接电容c15第二端、电阻rs第一端及共模电感lx1的引脚2；gnd端接电阻rs第二端；gnd端分别接电容c13第二端及电容c14第二端；共模电感lx1的引脚4接led串正极；共模电感lx1的引脚3接led串负极。

技术总结
本发明公开一种带有温度保护单元的LED驱动电路。所述带有温度保护单元的LED驱动电路由温度保护单元及LED恒流驱动电路组成。本发明的有益效果在于：温度保护单元利用运算放大器搭建迟滞比较器，实现温度调节功能。本电路结构简练，调整灵活，可适当更改电路参数，满足不同温度控制，LED驱动电流的要求。LED驱动电流的要求。LED驱动电流的要求。


技术研发人员：张梦芬 毛红光 薛朋
受保护的技术使用者：上海航空电器有限公司
技术研发日：2022.01.06
技术公布日：2023/7/21